צפיפות הקופסה של תיבות הילוכים הפלנטריות יכולה למעשה להגיע ל-46% מעל מה שמציעות עיצובים עם ציר מקביל, בעיקר משום שהם מפזרים את העומס בין כמה הילוכים הפלנטריים. זה הופך אותם מאוד יעילים עבור כלי רכב חשמליים, המאפשרים למכוניות להאיץ טוב יותר תוך שהופך את מערכת ההנעה קלה יותר ב-14-22%. מחקר מ-2023 שבדק כיצד למקסם את צפיפות הכוח הראה גם משהו מעניין. מערכות פלנטריות קומפקטיות חוסכות כ-8 עד 12 סנטימטרים מעוקבים של שטח לכל קילוואט המיוצר על ידי המנוע. זה אולי לא נשמע כמו הרבה, אבל זה למעשה די חשוב כאשר מתכננים כלי רכב חשמליים מלאים בסוללות.
تروסיות פלנטריות עם עיצוב חלוקת העומס שלהן יכולות לעמוד בערך ב-33% יותר טורק מהתצורות הרגילות של תרנגולות מסולסלות, תוך שימוש באותו מרחב בדיוק. כשיצרנים מתנסים בצורה של שיני התורנ쇠ות ובמיקום של השעונים, הם מגיעים לערכים של טורק בין כ-1,650 ל-2,200 ניוטון-מטר בתוך המארזים הקטנים האלה בנפח 9.5 ליטר. זה יוצא בערך 21.3 נ"מ לסנטימטר מעוקב כשאנו מבצעים את החישוב. קחו לדוגמה את BorgWarner, אחת השמות הגדולים בענף. הם הראו באמצעות בדיקות אמיתיות שמערכות הקירור החכמות שלהם שומרות על תפוקת הספק יציבה גם כאשר מנועים עובדים קשה בעת עלייה בגבעות תלולות או נשיאת משאות כבדים לאורך מרחקים ארוכים. ניהול תרמי מסוג זה הוא מה שקובע את ההבדל בשמירה על הביצועים בתנאי עבודה קשים.
מנוע הילוכים פלנטרי DC משלב מנועים בלי זוגות מסתובבים במהירות גבוהה עם מקטיני שלב כפול, כל זה ארוז במרחבים קטנים כמו 120 על 180 מילימטרים. העיצוב הדחוס הזה הופך אותם קלים מאוד להתקנה על רכבות סקייטבורד מודולריות. בסוף השנה שעברה, כארבעה מתוך חמישה כלי רכב חשמליים חדשים החלו להשתמש במנועים פלנטריים דווקאיים ישירים לגלגלים האחוריים. כשמדובר בדגמי שלושה שלבים, הם יכולים להתמודד עם יחס הקטנה בין בערך 18:1 ל-34:1. מה שמשפר הוא הביצועים הגבוהים שלהם גם בתנאי טמפרטורה שונים, תוך שמירה על יעילות מכנית somewhere בין 92% ליותר מ-94%. ביצועים כאלה חשובים במיוחד בעת תכנון מערכות תחבורה יעילות.
היעילות המכנית של מערכות גלגלי שיניים פלנטריים מגיעה בדרך כלל ל-95 עד 98 אחוז לשלב, מכיוון שהמטען מתפזר על פני מספר רכיבי שן בו זמנית. כאשר יצרנים מיטבים את צורות השיניים ומשתמשים בחומרים טובים יותר, הם מקטינים את אובדי החיכוך הזיזי ב-21% בערך בהשוואה לגלגלי שיניים מקבילים רגילים, כפי שמופיע במחקר שפורסם בכתב העת Nature בשנה שעברה. מה הופך את זה לחשוב במיוחד לרכב חשמלי? ובכן, מנועי ה-DC עם גלגלי שיניים פלנטריים יכולים לשמור על היעילות המירבית שלהם בטווח רחב יותר של מהירויות. זה חשוב במיוחד למכוניות שנעצרות ומאיצות ללא הפסק בעיר, שם מאיצים לעיתים קרובות במהלך היום.
שילוב של מנועי מגנט קבוע עם מצמד יונק כוכבי משפר את יעילות מערכת הכוח הכוללת ב-9.34% בתנאים מציאותיים. המבנה הציריאלי מקטין את אורך מסלול העברת הכוח, ובכך מוריד את איבדי האינרציה ב-18% במהלך האצה. שילוב של גלילים חרוטיים במיקומים אסטרטגיים מפחית עוד יותר את חיכוך הסיבוב, ותרום לירידה של 6.7% באיבודי אנרגיה במהלך בלימת שיקום.
שימוש בשמנים מתקדמים המבוססים על שמן סינתטי יציב חום יכול להפחית את טמפרטורות הפעלה בכ-23 מעלות צלזיוס בתנאי עבודה קשים של מומנט גבוה מתמשך. כאשר יצרנים משולבים ערוצי קירור יחד עם חומרים בעלי שינוי פאזה בעיצובים שלהם, הם למעשה מצליחים להיפטר מכ-41 אחוז יותר חום בהשוואה לשיטות קירור פסיביות רגילות. זה מה שמייצר את ההבדל הגדול, שכן מונע מהשמן להתפרק באזורים הקריטיים שבהם החום ממש עולה. כתוצאה מכך, תיבות הילוכים פלנטריות מודרניות נשארות יעילות בכ-89 אחוז גם כשעובדות תחת עומסים מתמשכים של 250 ניוטון מטר. בנוסף יש עוד יתרון שאף אחד לא מדבר עליו הרבה בימינו אבל הוא חשוב באותה מידה – הן פועלות בשקט בכ-19 אחוז בהשוואה לשלילי גלילים מסורתיים, מה שפירושו פחות זיהום קולי לעובדי המפעלים ולקהילות הסובבות אותם.
תיבת הילוכים פלנטרית פועלת על ידי הפצת מומנט הכוח על פני מספר גלגלי שיניים פלנטריים, במקום להעמיס את כל הלחץ על חלק אחד בכל פעם. טריק העיצוב הזה עוזר למנוע שחיקה, כך שניתן לפעול בצורה אמינה גם מעל 250 ניוטון-מטר. ברוב המודלים איכותיים נעשה שימוש בפלדה מחוזקת או סגסוגות מיוחדות שמצליחות לעמוד בקפיצות המומנט החדות שאנו רואים כאשר רכב חשמלי מאיץ במהירות מהנקודה העומדת. התכולה הגבוהה של פחמן בחלקי הפלדה האלה מעניקה להם חוזק יוצא דופן של כ-1,200 מגה-פסקל ויותר, כלומר הם לא יתעortion או יישברו בתנאי עבודה רגילים. מבחנים בעולם האמיתי הראו גם משהו מרשים למדי: לאחר שעברו יותר מעשרים אלף מחזורי עבודה, מערכות תיבת ההילוכים עדיין שומרות על רמת הביצועים שלהן, עם ירידה זעירה בלבד של 0.8% באפקטיביות. עמידות שכזו מעלה אותם בהרבה על תיבת הילוכים קלאסית עם צירים מקבילים, ומעניקה להם יתרון של כמעט שני שלישים במבחני עמידות שנערכו על ידי יצרנים.
מנועי גלגלי שיניים פלנטריים למערכות DC מאפשרים התאמת אינרציה נכונה כאשר דינמיקת הרוטור מתאימה למה שמתרחש בצירים ובגלגלים, הודות ליחסי העבר המתאימים. כאשר מתרחשת התאמה זו, יש למעשה כ-39 אחוז פחות רעידות פיתול בהשוואה למערכות הנעה ישרות רגילות, כך שהרכבים מאיצים מ-0 ל-60 מייל לשעה בצורה חלקה בהרבה, ללא ההזazyות המטרידות. מבחני שדה מראים כי מהנדסים מקבלים זמני תגובה מהירים בכ-22% מסלילי הזרם כאשר כל شيء מותאם נכון. זה חשוב מכיוון שזה מצמצם את אפקט ה-'cogging' המטריד, וכן מאריך את חיי השבלולים – נתוני שדה מצביעים על שיפור של כ-17% באורך חיי השבלולים בתרחישים טיפוסיים של נהיגה בעיר שבהם תנועת 'עצור-והלך' נפוצה.
המערכת הפלנטארית במנועי גיר חשמליים ישרים מאפשרת להשיג יחסי העברה anywhere בין 3:1 ומעלה, גם מעבר ל-100:1 כאשר משתמשים בכמה שלבים יחד. טווח זה מאפשר להנדס את ביצועי המנועים בצורה מדויקת בהתאם לצורך. יש יישומים הדורשים הספק מרבי במהירויות נמוכות, כמו תיאום על שיפועים, ואחרים הדורשים יעילות טובה יותר בכביש המהיר. לפי מחקר שפורסם בשנה שעברה, שימוש במערכות פלנטאריות דו-שלביות מוריד את מהירות המנוע המקסימלית בכ-38 אחוז, אך שומר על אותה רמת מומנט. כלומר, יצרנים יכולים לבנות מנועים קטנים וקלים יותר מבלי להקריב בביצועים.
רוב רכבי ה- EV משתמשים במנועי ירידה חד-מימדיים thanks ליעילות של 92–95% ולאריזה הקומפקטית שלהם. עם זאת, מחקר על כלי רכב מסחריים חשמליים מראה שמערכות רב-מימדיות יכולות לשפר את הטווח ב-12–18% תחת עומסי עבודה כבדים. המחיר הוא מורכבות: תיבת הילוכים רב-מימדית דורשת 23% יותר רכיבים, אך מאפשרת מנועים קטנים יותר באמצעות החלפת הילוכים אופטימלית.
תיבת הילוכים פלנטרית עובדת היטב ברכבים היברידיים מכיוון שהיא יכולה לחלק את העומס בין רכיבים מרובים ולתאם קלט הן ממנועי דלק והן מממירי חשמל. מערכות הילוכים אלו מפשרות על מעבר חלק יותר בין תפעול דלק לבין תפעול חשמלי בהשוואה לחלופות אחרות. כשמדובר בלבל מתקדם, תיבות אלו מצליחות לקלוט בחזרה כ-15 עד 22 אחוז מהאנרגיה שנאבדת בדרך כלל בעת עצירה. מחקר על ניהול אופטימלי של אנרגיה מגלה גם דבר מעניין: כאשר מהנדסים מכווננים יחס הילוכים בצורה מדויקת, רכבים עם תיבות הילוכים פלנטריות משיגים החזרת אנרגיה גדולה בכ-9.3% במהלך נהיגה בתנועת עיר עם עצירות והתחזקות מרובות, בהשוואה למערכות המשתמשות ביחס הילוכים קבוע לאורך כל הדרך. עובדה זו הופכת אותן לבחירה מושכת מאוד לייצרנים המחפשים לשפר את צריכת הדלק מבלי להקריב ביצועים.
מערכות גלגלי שיניים פלנטריות משיגות את הביצועים המרשימים שלהן gratitude לשלושה רכיבים עיקריים הפועלים יחד: יש את גלגל השיניים המרכזי, שהוא הלב של המערכת, אחריו מספר גלגלי שיניים קטנים יותר המחוברים למה שנקרא נשיא, ולבסוף גלגל השיניים הגדול המקיף את כל שאר החלקים. בד"כ, גלגל השיניים המרכזי מכהן כנקודת ההתחלה העברת הכוח, ודוחף את גלגלי השיניים הפלנטריים לפעולה. גלגלי שיניים קטנים אלו נוגעים גם בגלגל השיניים המרכזי וגם בגלגל השיניים החיצוני בו זמנית, ויוצרים מערכת מדהימה שבה הכוח מתפזר על פני מספר נקודות. מה שמייחד את הקונפיגורציה הזו הוא היעילות בשימוש במרחב, תוך העברת כוח בצורה מעולה. מסיבה זו אנו רואים את הסידורים הפלנטריים הללו מופיעים בכל מקום ברכבים חשמליים מודרניים, במיוחד כשמשתמשים במנועי DC, שם כל סנטימטר מרחב חשוב, אך אי אפשר להתפשר על יעילות מקסימלית.
במרבית תאי הינע של רכבים חשמליים, גלגל השמש פועל כציר הקלט הראשי ששולח מומנט לגלגלים הקטנים. כאשר גלגלים קטנים אלו מסתובבים סביב גלגל השמש ומשדרגים עם גלגל השיניים הסטטי (החוגה) באותו זמן, נוצר אפקט יעיל של הפחתת מהירות. מה שעושה את המערך הזה כל כך טוב הוא שהרבה שיניים נוגעות בו זמנית. זה מפיץ את התפלגות הכוח באופן שווה יחסית בכל המערכת, מה שאומר יכולת טיפול במעמס טובה יותר ובלאי מופחת של הרכיבים לאורך זמן. עבור כלי רכב שעוברות הרבה מחזורי שימוש, כמו מוניות או משאיות משלוחים, עמידות בפני שחיקה כזו ממש חשובה לאורך זמן.
ערכות גלגלי שיניים מרובות מאוזנות באופן טבעי את המומנט לאורך כל המערכת, מהמאפשר לקופלות הילוכים פלנטריות לעמוד במשקולות רציפות גבוהות ב-33% לעומת מערכות גלגלי שיניים ישרות קונבנציונליות. איזון העומס האוטומטי הזה מבטיח עמידות תחת לחצים לא סימטריים הנגרמים על ידי האצה מהירה ובלימה משחזרת, מה שהופך את העיצוב הפלנטרי לעמיד במיוחד בסביבות demanding של רכב חשמלי.
צפיפות מומנט מתייחסת לכמות המומנט שקופסת הילוכים יכולה להתמודד איתה ביחס לגודלה. קופלות הילוכים פלנטריות מציעות צפיפות מומנט גבוהה מכיוון שהן מפזרות את העומס בין מספר גלגלי שיניים, ובכך משפרות את היעילות ומקטינות את ההתבלה.
גלגלי שיניים פלנטריים משפרים את מערכות הכוח ברכב חשמלי על ידי עיצוב קומפקטי וצפיפות מומנט גבוהה, מהמאפשר מערכת הנעה קלה יותר וניהול כוח יעיל. הם גם עוזרים לשמור על יעילות גבוהה במגוון מהירויות, מה שקריטי לנהיגה עירונית עם עצירות והתחזקות תכופות.
כן, תיבות הילוכים פלנטריות מתאימות במיוחד לרכב היברידי מכיוון שהן יכולות לנהל את חלוקת העומס ולספק מעברים חלקים בין מקורות כוח קונבנציונליים ואלקטריים, מה שעושה אותן אידיאליות גם למערכות בלימה משחזרות.
תיבות הילוכים פלנטריות הן דומות ב-19% לשקט יותר מתיבת הילוכים הליקסלית מסורתית, מה שתרום להפחתת זיהום קולני עבור עובדים בתעשייה וכן לקהילות הסמוכות.
חדשות חמותזכויות יוצרים © 2025 על ידי Changwei Transmission (Jiangsu) Co., Ltd — מדיניותICY
EN
